CN1807520A - 一种负离子材料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种负离子材料的制备方法，该方法主要解决了电气石被粉碎至粒径小于1微米时，表现出奇特带电特性，即电气石晶体是一种一端带正电，另一端带负电的极性分子，阻止进一步被粉碎的技术难题，使用该方法可获得具有稳定尺度的超细微晶电气石，使电气石释放负电子功能成倍提高。本方法采用湿式搅拌磨超细粉碎工艺，通过合理使用分散剂、研磨介质，优化工艺条件等制备了粒度细、分布窄、颗粒形状规则的超细电气石粉体。
Description
技术领域
本发明涉及一种涂料原材料的制备方法，尤其是一种具有释放负离子功能的涂料原材料的制备方法。
背景技术
电气石是一种以含硼为特征、化学组成复杂的环状结构的硅酸盐矿物，主要化学成分为SiO2、FeO+Fe2O3、B2O3、Al2O3、Na2O、MgO、Li2O、MnO2等。电气石矿物的特点是具有压电性和热电性，在温度、压力变化的情况下，能引起电气石晶体的电势差，使周围的空气发生电离，被击中的电子附着于邻近的水分子和氧分子上，并使它转化为空气负离子。由此发生的负离子在空气中移动，将负电荷输送给细菌、灰尘、烟雾微粒以及水滴等，电荷与这些微粒相结合，能达到净化空气的目的。
因此，电气石是一种很好的环境功能材料，用于室内涂料和家具、电器等的涂层材料，其优势在于可产生负离子，净化室内空气。此外，因其热电性，随着温度的变化，矿物结晶体两端可产生电压，其极性离子在平衡位置振动而引起偶极距变化，产生远红外波段的电磁辐射，红外辐射可使人体产生热效应和共振吸收效应，对人体有保健作用。但当电气石粒径较大时，这种效应不明显，人们根据对晶体特性的理解，将大晶体破碎成小晶体，发现其发射电子使周围空气负离子化的能力提高了，也就是说用仪器测量单位空气中负离子浓度增加了。因此人们很自然地设法利用近代超细粉碎技术将电气石进行超细粉碎，但当电气石被粉碎至粒径小于1微米时，电气石表现出奇特带电特性，电气石晶体是一种一端带正电，另一端带负电的极性分子，就限制了它进一步被粉碎，显然，它给粉碎工程带来了新的难题。但电气石的超细粉碎又势在必行，这不仅是为了充分发挥它释放负电子的功能(或者说发挥它天然负离子发生器的功能)，而且还是为了后续加工的需要，这就是本发明所需要解决的技术难题。
发明内容
本发明公开了一种具有负离子发生功能的纳米级超细电气石微晶的加工方法，可获得具有稳定尺度的超细微晶的电气石，使电气石释放负电子功能成倍地提高，从而使电气石周围的负离子浓度大幅度提高。
本发明采用湿式搅拌磨超细粉碎工艺，通过合理使用分散剂、研磨介质，优化工艺条件等制备了粒度细、分布窄、颗粒形状规则的超细电气石粉体。
本发明公开了一种负离子材料的制备方法，该方法具体步骤如下：
(1)电气石的预处理。
优先选用红外发射率在0.92以上的、静态负离子浓度在5000个/cm3以上的电气石，用水清洗干净，然后在130℃加热消毒灭菌15分钟。
(2)电气石的粗加工。
先将电气石机械粉碎至粒径为200～350目，并去除其中的杂质，得到纯净的电气石颗粒。
(3)纯净电气石颗粒精加工成微米级电气石晶体。
将所得的纯净电气石用超细粉碎机进行精加工，获得粒径≤50μm的电气石晶体作为进一步加工的原料。
(4)微米级电气石晶体进一步加工成纳米级电气石晶体。
①首先将粒径≤50μm的电气石(10～20％，重量百分比)、去离子水(75～85％，重量百分比)和分散剂(1～5％，重量百分比)在调浆槽中调配成电气石浆料。
②把电气石浆料和研磨介质进入搅拌研磨机进行超细化磨碎，在4000～8000转/分的转速下研磨15小时到30小时后，将磨好的浆料从研磨机的底部排出。
③经过介质分离器分离出介质，磨好的浆料进入储存罐成为最终产品，研磨介质经过洗涤、脱水后循环使用。
④通过控制排料阀可调节浆料在研磨机中的停留时间，也可通过调节搅拌器的转数生产出99.5％以上粒径小于5～6μm的电气石产品。
研磨介质的莫氏硬度必须比电气石的莫氏硬度大3以上，且在研磨的过程中不产生污染和易分离。介质的密度最好大于被磨物质的密度，一般使用球形研磨介质，平均尺寸小于6mm，用于超细粉碎时一般小于1mm。本方法中用到的研磨介质可以是氧化锆珠、氧化铝珠、铬钢珠或刚玉微珠，优选刚玉微珠。
本发明中用到的分散剂可以是六偏磷酸钠或草酸钠或硅酸钠或其中任意两种以上的复配分散剂。
具体实施方式
下面结合实例对本发明的内容作进一步阐述，但这并不是对本发明内容的限制。
实施例1 取精加工所得的≤50μm的电气石150克，去离子水830克和20克分散剂六偏磷酸盐水溶液置于搅拌磨中，借助研磨介质刚玉微珠(粒径约为2mm)在180转/分小超细加工10小时，得到99.5％的粒径为1.0～2μm的电气石浆料，结束后从搅拌机底部把浆料排出，通过过滤把研磨介质分离，研磨介质经去离子水冲洗后干燥回收。滤出的浆料通过大气离子浓度测控仪测量结果为：电气石浆料周围的空气中的负离子的浓度为3.5万个/cm3(静点)，相应的发射速率为120个/秒。
实施例2 取精加工所得的≤50μm的电气石200克，去离子水770克和30克分散剂六偏磷酸盐水溶液置于搅拌磨中，借助研磨介质刚玉微珠(粒径约为1mm)在180转/分小超细加工15小时，得到99.7％的粒径为1.0～1.5μm的电气石浆料，结束后从搅拌机底部把浆料排出，通过过滤把研磨介质分离，研磨介质静去离子水冲洗后干燥回收。滤出的浆料通过大气离子浓度测控仪测量结果为：电气石浆料周围的空气中的负离子的浓度为4.0万个/cm3(静点)，相应的发射速率为160个/秒。
由此可见，采用本发明的方法，可获得稳定的纳米级超细电气石微晶，从而使电气石激发负离子的功能得到了充分的发挥，并同以往的处理方法相比，本发明的工艺简单，反应历程短，在大规模生产中具有明显的优势。
Claims (4)
1、一种负离子材料的制备方法，该方法具体步骤如下：
(1)电气石的预处理。
优先选用红外发射率在0.92以上的、静态负离子浓度在5000个/cm3以上的电气石，用水清洗干净，然后在130℃加热消毒灭菌15分钟。
(2)电气石的粗加工。
先将电气石机械粉碎至粒径为200～350目，并去除其中的杂质，得到纯净的电气石颗粒。
(3)纯净电气石颗粒精加工成微米级电气石晶体。
将所得的纯净电气石用超细粉碎机进行精加工，获得粒径≤50μm的电气石晶体作为进一步加工的原料。
(4)微米级电气石晶体进一步加工成纳米级电气石晶体。
2、根据权利要求1所述的制备方法的第四步“微米级电气石晶体进一步加工成纳米级电气石晶体”，其特征在于微米级电气石晶体加工成纳米级电气石晶体通过以下步骤来实现：
①首先将粒径≤50μm的电气石(10～20％，重量百分比)、去离子水(75～85％，重量百分比)和分散剂(1～5％，重量百分比)在调浆槽中调配成电气石浆料。
②把电气石浆料和研磨介质进入搅拌研磨机进行超细化磨碎，在4000～8000转/分的转速下研磨15小时到30小时后，将磨好的浆料从研磨机的底部排出。
③经过介质分离器分离出介质，磨好的浆料进入储存罐成为最终产品，研磨介质经过洗涤、脱水后循环使用。
④通过控制排料阀可调节浆料在研磨机中的停留时间，也可通过调节搅拌器的转数生产出99.5％以上粒径小于5～6μm的电气石产品。
3、根据权利要求2所述的研磨介质，其特征在于：该方法使用的球形研磨介质平均尺寸小于6mm，研磨介质是氧化锆珠或氧化铝珠或饹钢珠或刚玉微珠，其中优选刚玉微珠。
4、根据权利要求2所述的分散剂，其特征在于：该方法所用分散剂是六偏磷酸钠或草酸钠或硅酸钠或其中任意两种以上的复配分散剂。
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